include/net/net_namespace.h

   1 /* SPDX-License-Identifier: GPL-2.0 */
   2 /*
   3  * Operations on the network namespace
   4  */
   5 #ifndef __NET_NET_NAMESPACE_H
   6 #define __NET_NET_NAMESPACE_H
   7
   8 #include <linux/atomic.h>
   9 #include <linux/refcount.h>
  10 #include <linux/workqueue.h>
  11 #include <linux/list.h>
  12 #include <linux/sysctl.h>
  13 #include <linux/uidgid.h>
  14
  15 #include <net/flow.h>
  16 #include <net/netns/core.h>
  17 #include <net/netns/mib.h>
  18 #include <net/netns/unix.h>
  19 #include <net/netns/packet.h>
  20 #include <net/netns/ipv4.h>
  21 #include <net/netns/ipv6.h>
  22 #include <net/netns/nexthop.h>
  23 #include <net/netns/ieee802154_6lowpan.h>
  24 #include <net/netns/sctp.h>
  25 #include <net/netns/dccp.h>
  26 #include <net/netns/netfilter.h>
  27 #include <net/netns/x_tables.h>
  28 #if defined(CONFIG_NF_CONNTRACK) || defined(CONFIG_NF_CONNTRACK_MODULE)
  29 #include <net/netns/conntrack.h>
  30 #endif
  31 #include <net/netns/nftables.h>
  32 #include <net/netns/xfrm.h>
  33 #include <net/netns/mpls.h>
  34 #include <net/netns/can.h>
  35 #include <net/netns/xdp.h>
  36 #include <net/netns/bpf.h>
  37 #include <linux/ns_common.h>
  38 #include <linux/idr.h>
  39 #include <linux/skbuff.h>
  40 #include <linux/notifier.h>
  41
  42 struct user_namespace;
  43 struct proc_dir_entry;
  44 struct net_device;
  45 struct sock;
  46 struct ctl_table_header;
  47 struct net_generic;
  48 struct uevent_sock;
  49 struct netns_ipvs;
  50 struct bpf_prog;
  51
  52
  53 #define NETDEV_HASHBITS    8
  54 #define NETDEV_HASHENTRIES (1 << NETDEV_HASHBITS)
  55
  56 struct net {
  57         /* First cache line can be often dirtied.
  58          * Do not place here read-mostly fields.
  59          */
  60         refcount_t              passive;        /* To decide when the network
  61                                                  * namespace should be freed.
  62                                                  */
  63         spinlock_t              rules_mod_lock;
  64
  65         unsigned int            dev_unreg_count;
  66
  67         unsigned int            dev_base_seq;   /* protected by rtnl_mutex */
  68         int                     ifindex;
  69
  70         spinlock_t              nsid_lock;
  71         atomic_t                fnhe_genid;
  72
  73         struct list_head        list;           /* list of network namespaces */
  74         struct list_head        exit_list;      /* To linked to call pernet exit
  75                                                  * methods on dead net (
  76                                                  * pernet_ops_rwsem read locked),
  77                                                  * or to unregister pernet ops
  78                                                  * (pernet_ops_rwsem write locked).
  79                                                  */
  80         struct llist_node       cleanup_list;   /* namespaces on death row */
  81
  82 #ifdef CONFIG_KEYS
  83         struct key_tag          *key_domain;    /* Key domain of operation tag */
  84 #endif
  85         struct user_namespace   *user_ns;       /* Owning user namespace */
  86         struct ucounts          *ucounts;
  87         struct idr              netns_ids;
  88
  89         struct ns_common        ns;
  90
  91         struct list_head        dev_base_head;
  92         struct proc_dir_entry   *proc_net;
  93         struct proc_dir_entry   *proc_net_stat;
  94
  95 #ifdef CONFIG_SYSCTL
  96         struct ctl_table_set    sysctls;
  97 #endif
  98
  99         struct sock             *rtnl;                  /* rtnetlink socket */
 100         struct sock             *genl_sock;
 101
 102         struct uevent_sock      *uevent_sock;           /* uevent socket */
 103
 104         struct hlist_head       *dev_name_head;
 105         struct hlist_head       *dev_index_head;
 106         struct raw_notifier_head        netdev_chain;
 107
 108         /* Note that @hash_mix can be read millions times per second,
 109          * it is critical that it is on a read_mostly cache line.
 110          */
 111         u32                     hash_mix;
 112
 113         struct net_device       *loopback_dev;          /* The loopback */
 114
 115         /* core fib_rules */
 116         struct list_head        rules_ops;
 117
 118         struct netns_core       core;
 119         struct netns_mib        mib;
 120         struct netns_packet     packet;
 121         struct netns_unix       unx;
 122         struct netns_nexthop    nexthop;
 123         struct netns_ipv4       ipv4;
 124 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 125         struct netns_ipv6       ipv6;
 126 #endif
 127 #if IS_ENABLED(CONFIG_IEEE802154_6LOWPAN)
 128         struct netns_ieee802154_lowpan  ieee802154_lowpan;
 129 #endif
 130 #if defined(CONFIG_IP_SCTP) || defined(CONFIG_IP_SCTP_MODULE)
 131         struct netns_sctp       sctp;
 132 #endif
 133 #if defined(CONFIG_IP_DCCP) || defined(CONFIG_IP_DCCP_MODULE)
 134         struct netns_dccp       dccp;
 135 #endif
 136 #ifdef CONFIG_NETFILTER
 137         struct netns_nf         nf;
 138         struct netns_xt         xt;
 139 #if defined(CONFIG_NF_CONNTRACK) || defined(CONFIG_NF_CONNTRACK_MODULE)
 140         struct netns_ct         ct;
 141 #endif
 142 #if defined(CONFIG_NF_TABLES) || defined(CONFIG_NF_TABLES_MODULE)
 143         struct netns_nftables   nft;
 144 #endif
 145 #if IS_ENABLED(CONFIG_NF_DEFRAG_IPV6)
 146         struct netns_nf_frag    nf_frag;
 147         struct ctl_table_header *nf_frag_frags_hdr;
 148 #endif
 149         struct sock             *nfnl;
 150         struct sock             *nfnl_stash;
 151 #if IS_ENABLED(CONFIG_NF_CT_NETLINK_TIMEOUT)
 152         struct list_head        nfct_timeout_list;
 153 #endif
 154 #endif
 155 #ifdef CONFIG_WEXT_CORE
 156         struct sk_buff_head     wext_nlevents;
 157 #endif
 158         struct net_generic __rcu        *gen;
 159
 160         /* Used to store attached BPF programs */
 161         struct netns_bpf        bpf;
 162
 163         /* Note : following structs are cache line aligned */
 164 #ifdef CONFIG_XFRM
 165         struct netns_xfrm       xfrm;
 166 #endif
 167
 168         atomic64_t              net_cookie; /* written once */
 169
 170 #if IS_ENABLED(CONFIG_IP_VS)
 171         struct netns_ipvs       *ipvs;
 172 #endif
 173 #if IS_ENABLED(CONFIG_MPLS)
 174         struct netns_mpls       mpls;
 175 #endif
 176 #if IS_ENABLED(CONFIG_CAN)
 177         struct netns_can        can;
 178 #endif
 179 #ifdef CONFIG_XDP_SOCKETS
 180         struct netns_xdp        xdp;
 181 #endif
 182 #if IS_ENABLED(CONFIG_CRYPTO_USER)
 183         struct sock             *crypto_nlsk;
 184 #endif
 185         struct sock             *diag_nlsk;
 186 } __randomize_layout;
 187
 188 #include <linux/seq_file_net.h>
 189
 190 /* Init's network namespace */
 191 extern struct net init_net;
 192
 193 #ifdef CONFIG_NET_NS
 194 struct net *copy_net_ns(unsigned long flags, struct user_namespace *user_ns,
 195                         struct net *old_net);
 196
 197 void net_ns_get_ownership(const struct net *net, kuid_t *uid, kgid_t *gid);
 198
 199 void net_ns_barrier(void);
 200 #else /* CONFIG_NET_NS */
 201 #include <linux/sched.h>
 202 #include <linux/nsproxy.h>
 203 static inline struct net *copy_net_ns(unsigned long flags,
 204         struct user_namespace *user_ns, struct net *old_net)
 205 {
 206         if (flags & CLONE_NEWNET)
 207                 return ERR_PTR(-EINVAL);
 208         return old_net;
 209 }
 210
 211 static inline void net_ns_get_ownership(const struct net *net,
 212                                         kuid_t *uid, kgid_t *gid)
 213 {
 214         *uid = GLOBAL_ROOT_UID;
 215         *gid = GLOBAL_ROOT_GID;
 216 }
 217
 218 static inline void net_ns_barrier(void) {}
 219 #endif /* CONFIG_NET_NS */
 220
 221
 222 extern struct list_head net_namespace_list;
 223
 224 struct net *get_net_ns_by_pid(pid_t pid);
 225 struct net *get_net_ns_by_fd(int fd);
 226
 227 u64 __net_gen_cookie(struct net *net);
 228
 229 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 230 void ipx_register_sysctl(void);
 231 void ipx_unregister_sysctl(void);
 232 #else
 233 #define ipx_register_sysctl()
 234 #define ipx_unregister_sysctl()
 235 #endif
 236
 237 #ifdef CONFIG_NET_NS
 238 void __put_net(struct net *net);
 239
 240 static inline struct net *get_net(struct net *net)
 241 {
 242         refcount_inc(&net->ns.count);
 243         return net;
 244 }
 245
 246 static inline struct net *maybe_get_net(struct net *net)
 247 {
 248         /* Used when we know struct net exists but we
 249          * aren't guaranteed a previous reference count
 250          * exists.  If the reference count is zero this
 251          * function fails and returns NULL.
 252          */
 253         if (!refcount_inc_not_zero(&net->ns.count))
 254                 net = NULL;
 255         return net;
 256 }
 257
 258 static inline void put_net(struct net *net)
 259 {
 260         if (refcount_dec_and_test(&net->ns.count))
 261                 __put_net(net);
 262 }
 263
 264 static inline
 265 int net_eq(const struct net *net1, const struct net *net2)
 266 {
 267         return net1 == net2;
 268 }
 269
 270 static inline int check_net(const struct net *net)
 271 {
 272         return refcount_read(&net->ns.count) != 0;
 273 }
 274
 275 void net_drop_ns(void *);
 276
 277 #else
 278
 279 static inline struct net *get_net(struct net *net)
 280 {
 281         return net;
 282 }
 283
 284 static inline void put_net(struct net *net)
 285 {
 286 }
 287
 288 static inline struct net *maybe_get_net(struct net *net)
 289 {
 290         return net;
 291 }
 292
 293 static inline
 294 int net_eq(const struct net *net1, const struct net *net2)
 295 {
 296         return 1;
 297 }
 298
 299 static inline int check_net(const struct net *net)
 300 {
 301         return 1;
 302 }
 303
 304 #define net_drop_ns NULL
 305 #endif
 306
 307
 308 typedef struct {
 309 #ifdef CONFIG_NET_NS
 310         struct net *net;
 311 #endif
 312 } possible_net_t;
 313
 314 static inline void write_pnet(possible_net_t *pnet, struct net *net)
 315 {
 316 #ifdef CONFIG_NET_NS
 317         pnet->net = net;
 318 #endif
 319 }
 320
 321 static inline struct net *read_pnet(const possible_net_t *pnet)
 322 {
 323 #ifdef CONFIG_NET_NS
 324         return pnet->net;
 325 #else
 326         return &init_net;
 327 #endif
 328 }
 329
 330 /* Protected by net_rwsem */
 331 #define for_each_net(VAR)                               \
 332         list_for_each_entry(VAR, &net_namespace_list, list)
 333 #define for_each_net_continue_reverse(VAR)              \
 334         list_for_each_entry_continue_reverse(VAR, &net_namespace_list, list)
 335 #define for_each_net_rcu(VAR)                           \
 336         list_for_each_entry_rcu(VAR, &net_namespace_list, list)
 337
 338 #ifdef CONFIG_NET_NS
 339 #define __net_init
 340 #define __net_exit
 341 #define __net_initdata
 342 #define __net_initconst
 343 #else
 344 #define __net_init      __init
 345 #define __net_exit      __ref
 346 #define __net_initdata  __initdata
 347 #define __net_initconst __initconst
 348 #endif
 349
 350 int peernet2id_alloc(struct net *net, struct net *peer, gfp_t gfp);
 351 int peernet2id(const struct net *net, struct net *peer);
 352 bool peernet_has_id(const struct net *net, struct net *peer);
 353 struct net *get_net_ns_by_id(const struct net *net, int id);
 354
 355 struct pernet_operations {
 356         struct list_head list;
 357         /*
 358          * Below methods are called without any exclusive locks.
 359          * More than one net may be constructed and destructed
 360          * in parallel on several cpus. Every pernet_operations
 361          * have to keep in mind all other pernet_operations and
 362          * to introduce a locking, if they share common resources.
 363          *
 364          * The only time they are called with exclusive lock is
 365          * from register_pernet_subsys(), unregister_pernet_subsys()
 366          * register_pernet_device() and unregister_pernet_device().
 367          *
 368          * Exit methods using blocking RCU primitives, such as
 369          * synchronize_rcu(), should be implemented via exit_batch.
 370          * Then, destruction of a group of net requires single
 371          * synchronize_rcu() related to these pernet_operations,
 372          * instead of separate synchronize_rcu() for every net.
 373          * Please, avoid synchronize_rcu() at all, where it's possible.
 374          *
 375          * Note that a combination of pre_exit() and exit() can
 376          * be used, since a synchronize_rcu() is guaranteed between
 377          * the calls.
 378          */
 379         int (*init)(struct net *net);
 380         void (*pre_exit)(struct net *net);
 381         void (*exit)(struct net *net);
 382         void (*exit_batch)(struct list_head *net_exit_list);
 383         unsigned int *id;
 384         size_t size;
 385 };
 386
 387 /*
 388  * Use these carefully.  If you implement a network device and it
 389  * needs per network namespace operations use device pernet operations,
 390  * otherwise use pernet subsys operations.
 391  *
 392  * Network interfaces need to be removed from a dying netns _before_
 393  * subsys notifiers can be called, as most of the network code cleanup
 394  * (which is done from subsys notifiers) runs with the assumption that
 395  * dev_remove_pack has been called so no new packets will arrive during
 396  * and after the cleanup functions have been called.  dev_remove_pack
 397  * is not per namespace so instead the guarantee of no more packets
 398  * arriving in a network namespace is provided by ensuring that all
 399  * network devices and all sockets have left the network namespace
 400  * before the cleanup methods are called.
 401  *
 402  * For the longest time the ipv4 icmp code was registered as a pernet
 403  * device which caused kernel oops, and panics during network
 404  * namespace cleanup.   So please don't get this wrong.
 405  */
 406 int register_pernet_subsys(struct pernet_operations *);
 407 void unregister_pernet_subsys(struct pernet_operations *);
 408 int register_pernet_device(struct pernet_operations *);
 409 void unregister_pernet_device(struct pernet_operations *);
 410
 411 struct ctl_table;
 412 struct ctl_table_header;
 413
 414 #ifdef CONFIG_SYSCTL
 415 int net_sysctl_init(void);
 416 struct ctl_table_header *register_net_sysctl(struct net *net, const char *path,
 417                                              struct ctl_table *table);
 418 void unregister_net_sysctl_table(struct ctl_table_header *header);
 419 #else
 420 static inline int net_sysctl_init(void) { return 0; }
 421 static inline struct ctl_table_header *register_net_sysctl(struct net *net,
 422         const char *path, struct ctl_table *table)
 423 {
 424         return NULL;
 425 }
 426 static inline void unregister_net_sysctl_table(struct ctl_table_header *header)
 427 {
 428 }
 429 #endif
 430
 431 static inline int rt_genid_ipv4(const struct net *net)
 432 {
 433         return atomic_read(&net->ipv4.rt_genid);
 434 }
 435
 436 #if IS_ENABLED(CONFIG_IPV6)
 437 static inline int rt_genid_ipv6(const struct net *net)
 438 {
 439         return atomic_read(&net->ipv6.fib6_sernum);
 440 }
 441 #endif
 442
 443 static inline void rt_genid_bump_ipv4(struct net *net)
 444 {
 445         atomic_inc(&net->ipv4.rt_genid);
 446 }
 447
 448 extern void (*__fib6_flush_trees)(struct net *net);
 449 static inline void rt_genid_bump_ipv6(struct net *net)
 450 {
 451         if (__fib6_flush_trees)
 452                 __fib6_flush_trees(net);
 453 }
 454
 455 #if IS_ENABLED(CONFIG_IEEE802154_6LOWPAN)
 456 static inline struct netns_ieee802154_lowpan *
 457 net_ieee802154_lowpan(struct net *net)
 458 {
 459         return &net->ieee802154_lowpan;
 460 }
 461 #endif
 462
 463 /* For callers who don't really care about whether it's IPv4 or IPv6 */
 464 static inline void rt_genid_bump_all(struct net *net)
 465 {
 466         rt_genid_bump_ipv4(net);
 467         rt_genid_bump_ipv6(net);
 468 }
 469
 470 static inline int fnhe_genid(const struct net *net)
 471 {
 472         return atomic_read(&net->fnhe_genid);
 473 }
 474
 475 static inline void fnhe_genid_bump(struct net *net)
 476 {
 477         atomic_inc(&net->fnhe_genid);
 478 }
 479
 480 #endif /* __NET_NET_NAMESPACE_H */